$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Interakcje między biomolekułami są najbardziej podstawową częścią zjawisk biologicznych. Oddziaływania białko-białko stanowią istotną część takich interakcji. W związku z tym identyfikacja partnera (partnerów) interakcji białka będącego przedmiotem zainteresowania ma kluczowe znaczenie dla dalszego wyjaśnienia funkcji białka/genu będącego przedmiotem zainteresowania. Metoda dwuhybrydowa drożdży (Y2H) jest popularną techniką identyfikacji interakcji białko-białko in vivo1. W tym systemie dwa białka (X i Y), których interakcja ma być badana, są połączone odpowiednio z domeną wiążącą DNA (DB) i domeną aktywacji transkrypcyjnej (AD). Białko fuzyjne DB-X wiąże się z sekwencją rozpoznającą domenę DB; w związku z tym, gdy białka X i Y oddziałują na siebie, białko fuzyjne AD-Y znajduje się w pobliżu sekwencji rozpoznawania. W związku z tym aktywowana jest transkrypcja genu reporterowego za sekwencją rozpoznawania. W związku z tym obecność lub brak aktywności genu reporterowego może być wykorzystana do określenia obecności lub braku interakcji białko-białko1.
Po zidentyfikowaniu konkretnego partnera interakcji interesującego białka, należy przeprowadzić dalsze analizy, aby wyjaśnić biologiczną funkcję tej interakcji. W tym celu, jeśli uda się wyizolować mutanty białek, które upośledzają lub usuwają specyficzną interakcję białko-białko, posłużą one jako potężne narzędzia. System Y2H może być używany bezpośrednio do izolowania takich mutantów poprzez badania przesiewowe klonów "ujemnych pod względem interakcji", zaczynając od klonu typu dzikiego "dodatniego pod względem interakcji". Aby przyspieszyć ten proces, opracowano systemy "odwrócone" Y2H (rY2H)2,3. W systemach rY2H szczepy drożdży gospodarza zawierają geny markerowe podlegające kontrselekcji jako geny reporterowe, co oznacza, że komórki drożdży rosną tylko wtedy, gdy białka AD-Y i DB-X nie wchodzą w interakcje.
Chociaż zarówno systemy Y2H, jak i rY2H pozwalają na izolację mutantów negatywnych pod względem interakcji, proces izolowania mutantów jest pracochłonny, ponieważ nie wszyscy kandydaci uzyskani przez badania przesiewowe posiadają pożądany typ mutacji (zwykle mutacje typu missense). Najpoważniejszym problemem jest to, że znaczna część kandydatów jest nosicielami mutacji z przesunięciem ramki odczytu lub mutacji nonsensownych i konieczne jest przeprowadzenie western blotting w celu wykluczenia niepożądanych klonów. Aby przezwyciężyć ten problem, opracowano nowe wektory plazmidowe4. W tych wektorach KanMX, marker oporności na leki, jest umieszczony poza ramką za domeną DB lub AD. Gen markerowy staje się w ramce z domeną DB lub AD tylko wtedy, gdy wstawiony jest gen będący przedmiotem zainteresowania. Gdy losowa mutacja (mutacje) zostanie wprowadzona do genu będącego przedmiotem zainteresowania, niepożądane mutanty, takie jak te z mutacjami z przesunięciem ramki odczytu lub mutacjami nonsensownymi, mogą być łatwo wyeliminowane przez przeprowadzenie selekcji oporności na leki, a kandydaci z pożądanymi mutacjami missense mogą być łatwo zidentyfikowani za pomocą Y2H screen4. W artykule przedstawiono protokół izolacji mutantów o zerowej/upośledzonej interakcji białka będącego przedmiotem zainteresowania przy użyciu tej strategii.